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1、1 第六章整车计算及质心位置确定第一节轴荷计算及质心位置确定1、本章所用质量参数说明（Kg ）T 底盘承载质量F 底盘整备质量（不含上车装置）NL 有效载荷VA1 底盘整备质量时的前轴荷HA1 底盘整备质量时的后轴荷VA2 允许前轴荷HA2 允许后轴荷HAG2 允许总的后轴荷（驱动轴+支撑轴）NLA2 允许后支撑轴轴荷VLA2 允许中支撑轴轴荷GG2 允许总质量（载货汽车底盘整备质量+上车装置质量 +允许载荷）NL2 允许有效载荷VA3 实际有效载荷（AB+NL ）时的前轴荷HA3 实际有效载荷（AB+NL ）时的后轴荷）GG3 实际有效载荷（AB+NL ）时的总质量NL3 实际有效载荷（AB
2、+NL ）HA4 底盘后轴荷（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB 和 NL ）GG4 底盘总质量（包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱，但不含AB 和 NL ）NLV 由轴荷超载引起的有效载荷损失HA 超过允许后轴荷VA超过允许前轴荷AB 上车装置质量EG 整车整备质量（载货汽车底盘+AB ）M 附加质量，例如：M1 驾驶员 +副驾驶员M2 备胎（新、老位置移动时）M3 起重机（随车吊） 、起重尾板等LVA 前轴荷占总质量的比例（% ）2、本章所用尺寸参数说明（mm ）A、轴距精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共
3、 12 页2 A1、轴距（第一后轴中心线至第二后轴中心线）A 理论理论轴距（只用于3 轴或 4 轴）a1 与轴荷比例（驱动轴与支撑轴之比）有关的从理论轴线到驱动轴的距离W 前轴中心线至驾驶室后围的距离W2 前轴中心线至上车装置前缘的距离X 货厢或上车装置的长度y 均布载荷时最佳质心位置至前轴中心线的距离（AB+NL ）y假设的质心位置至前周中心线的位置y1 驾驶员 +副驾驶员位置距前轴中心线位置y2 备胎（新、老位置移动的距离）y3 起重机（随车吊） 、起重尾板等MHS 附加质量的质心高度GHSL 整车空载质心高度GHSV 整车满载质心高度FHS 底盘的质心高度ABHS 上车装置的质心高度NL
4、HS 允许有效载荷的质心高度2、轴荷计算a)双后轴：a1=A1/2 A 理论 =A+a1 b)后支撑轴：a1=NLA2 A1/HAG2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页3 A 理论 =A+a1 c)中支撑轴：a1=VLA2 A1/HAG2 A 理论 =A+A1 a1 示例（一般）对于上车装置比较简单的车辆，例如自卸车、栅栏车或厢式车（未装随车吊、起重栏板等），为实现轴荷的最佳分配，y 值和 y值应相等，否则会减少有效载荷。此外，一定要遵守法规对车辆轴荷分配及限值的规定。示例 1：42 载货车由于安装了一个200L
5、 附加油箱和备胎由中部移到尾部，见图6.1.1。需要计算：YNL2 HA3 VA3 HA NLV GG3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页4 图 6.1.1 NL2=GG2 FAB M HA3=HA1+ （ AB y） +M1( y1) （ M2 y2） +(M2 y2) +(M3y3)+(NL2 y )/ANLV= HA A/ y 示例参数说明：VA1 3260 kg HA1 1955 kg F 5215 kg VA2 6000 kg HA2 10000 kg GG2 16000 kg W2 550 kg A
6、4900 kg 其它参数说明：X=6380mm y 3740 mm AB 1300 kg y1 -210 mm M1 150 kg y23550 mm M2 100 kg y2 5230 mm M2 100 kg y3 2600 mm M3 200 kg y=W2+X/2 VA3=GG2 HA3HA =HA3HA2 GG3 =GG2 NLV 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页5 计算结果：y=550+6380/2=3740 mm NL2 = GG2 16000 kg F 5215 kg AB 1300 kg M1
7、150 kg M3 200 kg 9135Kg HA3=1955+(1300 3740)+150( 210) (100 5230)+(2002600)+(91353740)/4900=1955+39683400 /4900=10054 Kg VA3=16000 10054=5946 Kg HA =10054 10000=54 Kg NLV=54 4900/3740=71 Kg GG3=16000 71=15929 Kg 示例 2：42 自卸车带前置起重机（随车吊）由于有前置起重机（随车吊），W2 要计算，起重机支腿宽度及需要的自由空间按起重机型号确定，见图 6.1.2。需要计算：W2 yy3
8、NL2 HA3 VA3 HA NLV GG3 图 6.1.2 W2=W1+KRF y=W2+X/2 y3= W1+KRF/2 NL2= GG2 F AB M 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页6 HA3= HA1+( ABy)+M( y1)+( M3 y3)+( NL2 y)/A NLV= HA A/ y GG3= GG2 NLV 示例参数说明：VA1 3165 kg HA1 1795 kg F 4960 kg VA2 6000 kg HA2 10000 kg GG2 16000 kg W2 408 kg A 36
9、00 kg 其它参数说明：X=4200 mm KRF 500 mm y 3008 mm AB 1200 kg y1 -210 mm M1 150 kg y3 658 mm M3 1300 kg 计算结果：W2=408+500=908 mm y=908+4200/2=3008 mm y3=408+500/2=658 mm NL2 = GG2 16000 kg F 4960 kg AB 1200 kg M1 150 kg M3 1300 kg 8390Kg HA3=1795+(1200 3008)+150 ( 210) +(1300 658)+(8390 3008)/3600=1795+29670
10、620/3600=10037 Kg VA3=16000 10037=5963 Kg HA =10037 10000=37 Kg NLV=37 3600/3008=44 Kg GG3=16000 44=15956 Kg 示例 3： 62 厢式车装高顶驾驶室、厢式车箱、底盘车架后端装起重尾板( 质心 y3 在车架后端 ) ，见图 6.1.3。需要计算：HA =HA3 HA2 VA3= GG2 HA3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页7 图 6.1.3yy3 NL2 HA3 VA3 GG3 LVA(%) A 理论 (计
11、算见本节2) y=W2+X/2 y3=A+A1+L NL2= GG2 F AB M HA3=HA1+ （ （ABy )+M1( y1) +（M2 y2) (M2 y2 )+(M3 y3)+ (M4 y4)+(NL2 y)/A理论VA3= GG2 HA3 GG3= HA3+ V A3 LVA= VA3/ GG3 100示例参数说明：VA1 3945 kg HA1 3545 kg 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页8 F 7490 kg VA2 6500 kg HA2 10000 kg NLA2 6000Kg HAG2
12、 16000 Kg GG2 22000 kg W2 620 mm A 4400 mm A1 1315 mm L 1795 mm 其它参数说明：X=7200mm a1=493 mm A 理论 =4893mm y 4220 mm AB 1600 kgy1 400 mm M1 150 kg y26790 mm M2 115 kg y2 2950 mm M2 115 kg y3 7510 mm M3 480 kg y4 400mm M4 230 kg 计算结果：NL2 = GG2 22000 kg F 7490 kg AB 1600 kg M1 150 kg M3 480 kg M4 230Kg 12
13、050Kg HA3=3545+(1600 4220)+150(400) (1156790)+(115 2950)+(480 7510)+(230 400)+(12050 4220)/4893 =3545+60798200/4893=15971Kg VA3=22000 15971=6029 Kg GG3=15971+6029=22000 Kg LVA=6029/22000 100=27.4%示例 4： 64 载货车带后置起重机（随车吊），见图6.1.4。注： KRF ：起重机支腿宽度及需要的自由空间安起重机型号确定。需要计算：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
14、 - - - - -第 8 页，共 12 页9 图 6.1.4yy3 NL2 HA3 VA3 GG3 LVA(%) A 理论 (计算见本节2) y=W2+X/2 y3=W2+X+KRF/2 NL2= GG2 F AB M HA3=HA1+ （ AB y)+M1( y1) （ M2 y2) + (M2 y2)+(M3 y3)+ (NL2 y)/A理论VA3= GG2 HA3 GG3= HA3+ V A3 LVA= VA3/ GG3 100 示例参数说明：VA1 4110kg HA1 4010 kg( 后轴 1 和 2) F 8120 kg VA2 6500 kg HA2 16000 kg 精选学
15、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页10 GG2 22000 kg W2 650 mm A 4325 mm A1 1350 mm 其它参数说明：X=6400mm a1=675 mm A 理论 =5000mm y 3760 mm AB 1700 kgy1 400 mm M 1 150 kgy22950 mm M 2 115 kgy2 6825 mm M 2115 kgy3 7350 mm M 3 1800 kg 计算结果：NL2 = GG2 22000 kg F 8120 kg AB 1700 kg M1 150 kg M3
16、 1800 kg 10230Kg y=560+6400/2=3760mm y3 =560+6400+780/2=7350mm HA3=4010+(1700 3760)+150( 400) (115 6825)+(1152950)+(1800 7350)+(10230 3760)/5000 =4010+57581175/5000=15526Kg VA3=22000 15526=6474 Kg LVA=6474/22000 100=29.4%计算最佳质心在超过设计允许轴荷时，要计算上车装置和有效载荷的最佳质心位置（y）。为此需要计算后轴负荷（ HA4 ），包括所有的附加质量（M），如驾驶员、乘员、
17、起重机（随车吊）、起重尾板、附加油箱和备胎等，但不包括上车装置和有效载荷。HA4=HA1+ （M1( y1) +（ M2y2) +(M3 y3)+ )/A 或 A 理论y=( HA2 HA4) A 或 A 理论 /（GG2 GG4）GG4=F+M 求示例 4 的最佳质心HA4=4010+（150 （ 400） （ 115 6825） + （ 1152950） + （ 18007350） ） /5000=4010+12724375/5000=6555Kg 注意：如果前轴最大允许承载能力（VA2）为 6500Kg, 则后轴最大允许承载能力（HA 2）应是 16000Kg ，代入公式用15500Kg
18、。该示例中的最大允许总质量（GG2 ）为 22000Kg, 不得超过。GG2 =V A2+ HA2=6500+15500=22000 Kg 或VA2+ HA2=6000+16000=22000 Kg y=(15500 6555) 5000/(2200010070)=44725000/11930=3749mm GG4=8120+150+1800=10070 Kg 现将计算出的y 值（ 3749mm）代入计算HA3 的公式中代替y，则：HA3=4010+ （ （1700 3749）+150（ 400）（ 1152950） +（1152950）+（ 18007350） +（10230 3749） /
19、5000=4010+57449945/5000=15500 Kg 第二节质心高度1、整车空载质心高度（GHSL ）GHSL=(F FHS)+ （AB ABHS ） +(M MHS)/EG 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页11 EG=F+ABA+M 2、整车满载质心高度（GHSV ）GHSV=(F FHS)+ （ABABHS ）+(M MHS)/GG2 3、质心高度计算（示例2）GHSL=( （ 4960790）+（12001250） +（1501700）+（13001750）)/7610=7948400/761
20、0=1044mm GHSV=(4960 790)+ （ 1200 1250 ） + （ 150 1700 ） + （ 1300 1750 ） + （ 8390 1550）)/16000=20952900/16000=1310mm第三节、质量利用系数（f ）f=NL2/EG 第四节、动力参数计算1、最高车速（ Vmax ）Vmax=K Mot Rdyn/iges 2、爬坡度（ ） =arcsin(U/m g fr爬坡度近似公式：适用于发动机最大扭矩转速时，车速为40Km/h 、坡度小于80%的情况！以（ % ）表示坡度： （% ）=tan 100 第五节取力器的功率和扭矩1、发动机全功率取力PN
21、A=PMot NA MNA= MMot NA iNA nNA=nMot iNA 2、变速器取力PNA= MNA nNA /9552 nNA=nMot iGiNA MNA= MMot G NAiG iNA 3、分动器取力MNA= MMot VG GiG iNA U=MMot.maxiges ges/Rstat PNA=PMot G NA MNA=PNA9552/nNA PNA=PMot VG G NA 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页12 nNA=nMot/ iNA iG iVG 第六节汽车比功率GP=PMot/
22、GG2 第七节电涡流缓速器的制动力矩电涡流缓速器的制动强度（Z）必须为排气制动的2 至 2.5 倍，排气制动的制动强度为0.05。MB=Z RstatGG2 9.81 HA/iHA 在第三节至第七节中，计算汽车质量利用系数、比功率、电涡流缓速器的制动力矩、最高车速、爬坡度以及取力器的功率和扭矩使用的概念和缩写：f 有效载荷系数GP 汽车单位功率质量(Kg/kW) MB 电涡流缓速器的制动力矩(Nm) Vmax 最高车速(km/h) 爬坡度PNA 取力器功率(kW) MNA 取力器扭矩(Nm) nNA 取力器转速(1/min) PMot 发动机功率(kW) MMot 发动机扭矩(Nm) nMot
23、 发动机转速(1/min) EG 汽车自身重量（整备质量？）(Kg) GG2 汽车允许最大总质量(Kg) NL2 允许最大有效载荷(Kg) iG 变速器速比iVG 分动器速比iHA 后轴速比iges 总速比 =iG iVG iH A G 变速器传动效率0.98 VG 分动器传动效率0.96 HA 后轴传动效率0.95 42、62 0.90 44、 64 0.85 66 ges 总传动效率0.90 42、62 0.85 44、 64 0.80 66 Rstat 轮胎静力半径(m) Rdyn 轮胎动力半径(m) K 常数 K= 3.6/30=0.3769 Z 汽车制动强度U 切向力（N）fr 滚动阻力系数(0.01) m 汽车总质量？汽车允许最大总质量(Kg) g 重力加速度 (9.81m/sec2) iNA 取力器速比NA 取力器传动效率0.950.98 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页